大爆炸理论出错了?宇宙只有138亿年历史,梅瑟撒拉星却已180亿岁

一品评论大员 2023-10-25 18:02:02

宇宙的年龄有多大?现代宇宙学中最有影响力的学说“大爆炸理论”早有定论。大爆炸理论认为,宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里,整个宇宙处于不断膨胀之中,使物质的密度从密到稀地演化,如同一次大爆炸。该理论认为宇宙由大约138亿年前发生的一次大爆炸形成。

然而,在距离太阳系190光年的宇宙深处,天文学家却发现了一颗年龄高达180亿岁的恒星,它被命名为梅瑟撒拉星,这颗恒星堪称整个银河系中速度最快的恒星之一,因为它每小时的运行速度达到了130万公里。

不过,让天文学家感兴趣的不是它的速度,而是它的年龄。

要知道,整个宇宙只有138亿年的历史,梅瑟撒拉星却高达180亿岁,这就产生了一个问题:到底是大爆炸理论出错了,还是梅瑟撒拉星的年龄算错了?

梅瑟撒拉星是一颗位于天秤座的贫金属次巨星,质量大约是太阳的0.8倍,半径是太阳的3倍左右。它的表面温度比太阳低很多,只有约3600摄氏度。它的视星等为7.223,几乎由氢和氦组成,铁含量低于太阳的1%。

1912年,天文学家首次发现了梅瑟撒拉星。随后,科学家使用光谱分析法对这颗恒星的年龄进行了测算。光谱可以看作是恒星的一张指纹图,包含了恒星的各种化学元素及其比例。通过分析光谱,科学家可以了解恒星的化学组成,从而推测出它的年龄。

通过光谱分析法,科学家推断出这颗星球的年龄极有可能在180亿年左右,比太阳古老得多。

那时候,大爆炸理论还没有被完全承认,宇宙的年龄也还是一个悬而未决的问题,所以梅瑟撒拉星180亿岁的年龄并不太引人注目。

直到20年后哈勃发现的宇宙膨胀让大爆炸理论成为公认的宇宙起源理论后,梅瑟撒拉星180亿年的年龄就显得非常非常奇怪了!

整个宇宙都只有138亿岁,你一个梅瑟撒拉星却高达180亿岁,这岂不违背了宇宙规律?

所以,要么大爆炸理论出错了,要么梅瑟撒拉星的年龄算错了。

那么,到底是谁错了呢?我们这里必须先讲一下“奥卡姆剃刀原理”,这个原理也被称为“如无必要,勿增实体”,即“简单有效原理”。意思就是说,如果你有两个或多个原理,它们都能解释观测到的事实,那么你应该使用简单或可证伪的那个。

显然,与复杂而深奥的大爆炸理论相比,梅瑟撒拉星的年龄更容易理解或者证伪。

尽管如此,想要精准地算出一颗恒星的年龄也绝非易事。恒星模型的建立需要综合考虑各种复杂因素,比如恒星的化学组成、压力、温度和时间等。这些因素相互交织,彼此影响,会使得模型的结果具有不确定性。

所以,直到2013年,天文学家综合利用光谱学、视差和恒星模型的组合等工具,以前所未有的精确度重新测量了梅瑟撒拉星的年龄,才得到一个相对准确的结果。

结果显示,梅瑟撒拉星的真实年龄应该为144.6亿年,上下浮动8亿年,这意味着梅瑟撒拉星的年龄可能在136.6亿年到152.6亿年之间。虽然上限仍然要比宇宙的年龄更长,但至少有一部分和宇宙重叠了。

这样一来,大爆炸理论的权威性算是保住了。

有趣的是,梅瑟撒拉星的内部包含着一些重元素,也就是少量的铁,这意味着梅瑟撒拉星并不是宇宙中最早的那一批恒星,而是在第一代恒星死亡后诞生的第二代恒星。

天文学家告诉我们,在宇宙大爆炸之后,当宇宙空间的温度降低到允许恒星出现时,就诞生了第一代恒星,这些恒星由纯粹的氢元素和氦元素组成(没有重元素)。

与此同时,由于这些恒星都是超大质量的恒星,所以在诞生几亿年后,就会发生超新星爆炸,促使下一代恒星的诞生,而梅瑟撒拉星就是这样诞生的(含有重元素)。

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